高中物理 2.7 氣體實驗定律（I）規(guī)范訓(xùn)練 粵教版選修3-3

第七節(jié)氣體實驗定律（I）考查知識點及角度難度及題號基礎(chǔ)中檔稍難玻意耳定律的應(yīng)用12、34、5p-V圖象eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(p－\f(1,V)))圖象678綜合提升109、11知識點一玻意耳定律的應(yīng)用1．一定質(zhì)量的氣體在溫度保持不變時，壓強增大為原來的4倍，則氣體的體積變?yōu)樵瓉淼?)．A．4倍B．2倍C.eq\f(1,2)D.eq\f(1,4)解析根據(jù)玻意耳定律p1V1＝p2V2得eq\f(V2,V1)＝eq\f(p1,p2)＝eq\f(1,4)，即氣體的體積變?yōu)樵瓉淼膃q\f(1,4).答案D2．容積為20L的鋼瓶內(nèi)，貯有壓強為1.5×107Pa的氧氣，打開鋼瓶的閥門，把氧氣分裝到容積為5L的氧氣袋中(袋都是真空的)，充氣后氧氣袋中氧氣的壓強都是1.0×106Pa，設(shè)充氣過程不漏氣，環(huán)境溫度不變，則這瓶氧氣最多可分裝()．A．56袋B．60袋C．50袋D．40袋解析根據(jù)玻意耳定律得p1V1＝np2V2＋p2V1，所以n＝56袋．答案A3.如圖2-7-8所示，某種自動洗衣機進(jìn)水時，與洗衣缸相連的細(xì)管中會封閉一定質(zhì)量的空氣，通過壓力傳感器感知管中的空氣壓力，從而控制進(jìn)水量．設(shè)溫度不變，洗衣缸內(nèi)水位升高，則細(xì)管中被封閉的空氣()．圖2-7-8A．體積不變，壓強變小 B．體積變小，壓強變大C．體積不變，壓強變大 D．體積變小，壓強變小解析由圖可知空氣被封閉在細(xì)管內(nèi)，缸內(nèi)水位升高時，氣體體積減??；根據(jù)玻意耳定律，氣體壓強增大，B項正確．答案B4．在溫度不變的情況下，把一根長為100cm、上端封閉的玻璃管豎直插入水銀槽中如圖2-7-9所示，插入后管口到槽內(nèi)水銀面的距離是管長的一半，若大氣壓為75cmHg，求水銀進(jìn)入管內(nèi)的長度．圖2-7-9解析以玻璃管內(nèi)封閉氣體為研究對象．初態(tài)：玻璃管插入水銀槽前p1＝p0＝75cmHg，V1＝LS＝100S末態(tài)：玻璃管插入水銀槽后，設(shè)管內(nèi)外水銀面高度差為h.則：p2＝(75＋h)cmHgV2＝eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(L－\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(L,2)－h(huán)))))·S＝[100－(50－h(huán))]·S＝(50＋h)·S根據(jù)玻意耳定律p1V1＝p2V2得，75×100·S＝(75＋h)(50＋h)·S即h2＋125h－3750＝0解得h＝25cm，h＝－150cm(舍去)所以，水銀進(jìn)入管內(nèi)的長度為eq\f(L,2)－h(huán)＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(100,2)－25))cm＝25cm.答案25cm5. 如圖2-7-10所示，兩端開口的均勻玻璃管豎直插入水銀槽中，管中有一段水銀柱h1封閉一定質(zhì)量的氣體，這時管下端開口處內(nèi)、外水銀面高度差為h2，若保持環(huán)境溫度不變，當(dāng)外界壓強增大時，下列分析正確的是()．圖2-7-10A．h2變長 B．h2變短C．h1上升 D．h1下降解析被封閉氣體的壓強p＝p0＋h1＝p0＋h2.故h1＝h2，隨著大氣壓強的增大，被封閉氣體壓強也增大，由玻意耳定律知氣體的體積減小，空氣柱長度變短，但h1、h2長度不變，h1液柱下降，D項正確．答案D知識點二p-V圖象(peq\f(1,V)圖象)6. 如圖2-7-11所示，D→A→B→C表示一定質(zhì)量的某種氣體狀態(tài)變化的一個過程，則下列說法正確的是()．圖2-7-11A．D→A是一個等溫過程B．A→B是一個等溫過程C．A與B的狀態(tài)參量相同D．B→C體積減小，壓強減小，溫度不變解析D→A是一個等溫過程，A對；A、B兩狀態(tài)溫度不同，A→B是一個等容過程(體積不變)，B、C錯；B→C是一個等溫過程，V增大，p減小，D錯．答案A7．下列圖中，p表示壓強，V表示體積，T為熱力學(xué)溫度，各圖中正確描述一定質(zhì)量的氣體不是等溫變化的是()．解析A圖中直接看出T不變，B是實驗結(jié)論，C為等溫雙曲線，D不是等溫變化．答案D8. 如圖2-7-12所示，是一定質(zhì)量氣體狀態(tài)變化的pV圖象，則下列說法不正確的是()．圖2-7-12A．氣體做的是等溫變化B．氣體的壓強從A至B一直減小C．氣體的體積從A到B一直增大D．氣體的三個狀態(tài)參量一直都在變解析一定質(zhì)量的氣體的等溫過程的p－V圖象即等溫曲線是雙曲線，顯然圖中所示AB圖線不是等溫線，AB過程不是等溫變化，A選項不正確．從AB圖線可知氣體從A狀態(tài)變?yōu)锽狀態(tài)的過程中，壓強p在逐漸減小，體積V在不斷增大，則B、C選項正確．又該過程不是等溫過程，所以氣體的三個狀態(tài)參量一直都在變化，D選項正確．答案A9．用活塞氣筒向一個容積為V的容器內(nèi)打氣，每次能把體積為V0，壓強為p0的空氣打入容器內(nèi)，若容器內(nèi)原有空氣的壓強為p，打氣過程中溫度不變，則打了n次后容器內(nèi)氣體的壓強為()．A.eq\f(p0V0,V) B．p0＋np0C．p＋neq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(p0V0,V))) D．p0＋eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(V0,V)))n·p0解析將n次打氣的氣體和容器中原有氣體分別看成是初態(tài)，將打氣后容器內(nèi)氣體看成是末態(tài)，利用等溫分態(tài)分式，有pV＋np0V0＝p′V，得n次打氣后容器內(nèi)氣體的壓強p′＝p＋neq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(p0V0,V)))，即C正確．答案C10．自行車輪胎的容積是10L，所裝氣體的壓強是10×105Pa.如果溫度保持不變，把自行車輪胎的氣閥打開以后，氣體慢慢跑到大氣中，請問輪胎里剩下的氣體是原來的百分之幾？(設(shè)大氣壓是1.0×105Pa)解析以容器原裝氣體為研究對象．初始狀態(tài)：p1＝10×105Pa，V1＝10L末狀態(tài)：p2＝1.0×105Pa，體積為V2由于溫度不變，根據(jù)玻意耳定律p1V1＝p2V2V2＝eq\f(p1V1,p2)＝eq\f(10×105×10,1.0×105)L＝100L所以eq\f(10L,100L)×100%＝10%即剩下的氣體為原來的10%.答案10%圖2-7-13所示，一定質(zhì)量的理想氣體被活塞封閉在可導(dǎo)熱的氣缸內(nèi)，活塞相對于底部的高度為h，可沿氣缸無摩擦地滑動．取一小盒沙子緩慢地倒在活塞的上表面上．沙子倒完時，活塞下降了eq\f(h,4).再取相同質(zhì)量的一小盒沙子緩慢地倒在活塞的上表面上．外界大氣的壓強和溫度始終保持不變，求此次沙子倒完時活塞距氣缸底部的高度．圖2-7-13解析設(shè)大氣和活塞對氣體的總壓強為p0，加一小盒沙子對氣體產(chǎn)生的壓強為p，由玻意耳定律得p0h＝(p0＋p)